How Rockets Escape Earth

노이 밸리에 있는 부엌 창문에서 알로와 아빠는 샌프란시스코의 가파른 길을 따라 빨간 공이 튀어 내려가는 것을 보았습니다. "와, 정말 빠르다!" 알로는 반쯤 먹은 사과를 들고 가리키며 외쳤습니다. 아빠는 커피를 마시며 고개를 끄덕였습니다. "중력이 이 언덕 아래로 물건들을 정말 잘 끌어당기지, 그렇지 않니?" 잠시 후, 알로는 길에서 창백한 푸른 하늘로 시선을 돌렸습니다. "중력이 물건들을 아래로 끌어당기는 데 그렇게 능숙하다면," 그녀는 물었습니다. "로켓은 어떻게 우주로 올라갈 수 있는 거죠?"

"그게 바로 중요한 질문이지!" 아버지가 딸 옆에 무릎을 꿇고 말했다. "엄청나게 빨라야 해. '탈출 속도'라고 부르는 속도 말이야. 지구의 중력을 거대하고 보이지 않는 언덕이라고 생각해 봐. 우주로 나가려면 로켓이 언덕 꼭대기까지 올라가서 반대편으로 넘어갈 수 있을 만큼 충분한 속도로 발사되어야 해." 아버지는 작은 장난감 자동차를 집어 들고 비스듬한 창턱 위로 천천히 굴려 올렸다가 다시 미끄러져 내려오는 것을 지켜보았다. "보이지? 너무 느리면 항상 다시 떨어지는 거야."

"그 중력 언덕이 얼마나 큰지 알아낸 첫 번째 사람은 누구였을까?" 알로가 턱을 두 손에 괴고 중얼거렸다. 아버지가 미소 지었다. "그 질문에 답하려면, 삼백 년도 더 전으로, 영국으로 시간 여행을 해야 한단다. 그때는 아무도 진짜 우주선을 만들 꿈조차 꾸지 못했을 때였지." 화창한 샌프란시스코의 부엌은 사라지고, 책과 이상한 도구들로 가득 찬 조용하고 돌담으로 된 서재의 이미지가 그 자리를 대신했다.

"이분은 아이작 뉴턴 경이야." 아빠의 목소리가 설명했다. 책상에 앉아있던 남자가 하던 일에서 고개를 들었다. "천육백년대 후반에, 그는 단순한 과학자가 아니었어. 그는 운동 법칙과 만유인력의 법칙을 생각해낸, 강박적인 퍼즐 해결사였지. 그는 달이 왜 그냥 날아가 버리거나 추락하지 않고 지구 주위를 공전하는지에 매료되었어." 뉴턴은 컴퍼스를 집어 들고 태양계 그림에 사려 깊게 두드렸다.

뉴턴은 로켓이 아니라 대포에 대해 생각하고 있었습니다. 그는 구름 위로 솟아 있는 거대한 산 그림을 그렸습니다. "갈릴레오와 같은 거인의 어깨 위에 서면 더 멀리 볼 수 있다는 것을 깨달았죠." 알로는 유명한 인용구를 기억하며 속삭였습니다. 뉴턴은 산봉우리에서 포탄을 발사하는 것을 상상했습니다. "화약을 조금만 넣으면 공은 지구로 떨어지죠." 그는 짧고 구부러진 선을 그리며 혼잣말했습니다.

"하지만 화약이 더 많다면" 뉴턴은 다시 그렸다. "포환은 땅에 닿기 전에 더 멀리 날아갈 겁니다." 그는 지구 그림 주위를 사분의 일쯤 감싸는 두 번째의 더 긴 호를 그렸다. "딱 적당한 속도라면, 포환은 떨어지겠지만, 수평으로 너무 멀리 날아가서 계속 지구를 벗어나 궤도에 진입할 겁니다! 그리고 훨씬 더 빠른 속도라면..." 그는 행성에서 완전히 벗어나 다시는 돌아오지 않을 마지막 선을 그렸다.

"마지막으로, 탈출하는 선이 바로 비결이었어! 뉴턴의 아이디어는 지구의 탈출 속도가 시속 약 이만 오천 마일이라는 것을 보여주었지." 알로의 아버지가 설명했다. "러시아의 콘스탄틴 치올코프스키와 미국의 로버트 고다드 같은 과학자들은 그의 수학을 이용해 최초의 실제 로켓을 설계했단다." 장면이 바뀌어 거대한 새턴 브이 로켓이 나타났고, 이 로켓은 바로 그 원리를 이용해 인간을 달로 보냈다.

노에 밸리 부엌으로 돌아오자, 오후 햇살이 쏟아져 들어왔다. 알로는 흥분으로 눈을 빛내며 벌떡 일어섰다. "그럼 그 거대한 로켓은 그냥 엄청나게 강력한 포탄이네요!" 그녀는 작은 장난감 로켓을 움켜쥐며 말했다. "지구의 거대한 중력 언덕을 완전히 넘어 다시 떨어지지 않으려면 충분히 빨라야 해요!" 아버지는 미소 지으며 그녀와 하이파이브를 했다. "정확해! 네가 이해했구나."

알로의 어머니가 세탁물 바구니를 들고 들어왔다. "무슨 일로 그렇게 신났니?" 그녀가 물었다. "탈출 속도를 알아냈어요!" 알로가 발표했다. 그녀의 아버지가 덧붙였다. "아무리 열심히 던져도 프로 야구 선수가 공을 궤도에 올릴 수 없는 것과 같아요." 알로의 어머니가 웃었다. "그러니까 골든 게이트 공원의 분수에서 솟아오르는 물조차도 중력 언덕과 작은 싸움을 벌이지만, 항상 지는 거구나."

알로는 탐험 노트를 꺼내 조심스럽게 썼다. '탈출 속도, 영원한 속도!' 그녀는 벽에 걸린 태양계 포스터를 새로운 시선으로 바라보았다. "아빠," 그녀는 천천히 그에게 몸을 돌리며 말했다. "빛은 어떤 것보다도 빠르게 이동하잖아요. 빛조차도 탈출할 수 없을 만큼 가파른 중력 언덕이 있나요?" 그녀의 아버지는 다음 큰 질문을 감지하고 눈을 반짝였다.